KR100938936B1 - 흙콘크리트용 시멘트 조성물, 이를 포함하는 흙콘크리트 및 이를 이용한 흙콘크리트의 포장방법 - Google Patents

흙콘크리트용 시멘트 조성물, 이를 포함하는 흙콘크리트 및 이를 이용한 흙콘크리트의 포장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흙콘크리트용 시멘트 조성물, 이를 포함하는 흙콘크리트 및 이를 이용한 흙콘크리트의 포장방법에 관한 것으로, 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물은 3종 조강 시멘트 45 내지 55중량%, 생석회 5 내지 15중량%, 알루미나시멘트 15 내지 25중량%, 불산석고 10 내지 15중량%, 수산화리튬 0.1 내지 0.5중량%, 규불화나트륨 0.1 내지 3중량%, 카바이트 0.1 내지 3중량%, 및 플루오린화칼슘 1 내지 5중량%을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 흙콘크리트는 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 포함하는 것으로서 블록제품류, 다용도 시멘트 2차 제품, 산책로 및 자전거도로농로 포장, 저수지댐 상부포장 등 다양한 포장방법에 이용될 수 있다.
본 발명의 흙콘크리트용 시멘트 조성물은 다양한 흙의 시공이 가능하므로 응용범위가 넓고 채석채취로 인한 산림 및 환경훼손과 공해를 미연에 방지하여 친환경적이며, 초기 응결속도가 빠르고 안정적이므로 장기 내구성이 반영구적이고, 동결융해 저항성이 우수한 장점이 있다. 또한, 설계압축강도를 다양하게 조절할 수 있고, 시공시기가 계절에 의해 제한 받지 않아 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
흙콘크리트, 시멘트, 흙, 친환경, 포장방법

Description

흙콘크리트용 시멘트 조성물, 이를 포함하는 흙콘크리트 및 이를 이용한 흙콘크리트의 포장방법{CEMENT COMPOSITION FOR SOIL CONCRETE, SOIL CONCRETE INCLUDING THE SAME AND PAVEMENT METHOD OF SOIL CONCRETE USING THE SAME}
본 발명은 흙콘크리트용 시멘트 조성물, 이를 포함하는 흙콘크리트 및 이를 이용한 흙콘크리트의 포장방법에 관한 것이다.
국내를 비롯한 각국들은 지금까지 모래와 자갈을 시멘트에 혼합한 콘크리트를 건축소재로 사용해왔다. 그러나 골재류 채취가 환경 파괴의 주범으로 등장하고 또 골재류가 바닥난 상태에서 더 이상 이러한 골재 위주의 콘크리트를 사용할 수 없는 한계에 이르렀다. 이에 가장 흔하고 인류의 건강에 최적의 요소로 등장하고 있는 흙을 사용할 수 밖에 없게 되었다. 그러나 일반적으로 흙은 콘크리트와 잘 융합되지 않는다. 이러한 특수성을 화학적으로 가능하게 한 것이 흙콘크리트이다.
일반적으로 흙콘크리트를 사용한 흙포장의 시공 시에는 포장대상 흙의 습윤밀도나 함수율과 같은 특성에 따라 흙콘크리트의 물성이 매우 열악한 상태로 포장되는 문제점을 가지고 있다.
종래 흙콘크리트는 흙의 다양한 특성이 반영되지 않아, 흙 중에 포함된 유기물과 미세한 흙 입자가 흙콘크리트의 경화 특성을 방해하여 강도 물성을 저해함으로써 우수기의 빗물에 의한 투수로 인하여 수분 팽윤현상이 발생하고, 이러한 현상에 의해 시멘트 경화체의 미세공극을 팽창시키는 문제점이 발생한다. 또한, 이러한 문제점은 겨울철 동결융해 현상으로 이어져 흙콘크리트의 급격한 성능저하로 인해 장기 내구년한을 감소시켜 대부분 경우에 3년이 경과할 시에 포장도로로서의 기능을 상실하는 문제점이 있다.
또한, 시공 후 일축압축강도가 느리게 증가하여, 동결융해 및 우수기의 수분 팽윤현상 등으로 초기에 안정된 포장지반을 조성하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 친환경적이고, 신속하고 안정된 강도 발현이 가능하며, 동결융해에 의한 내구년한을 반영구적으로 현저히 증가시킨 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 포함하는 흙콘크리트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 흙콘크리트를 이용한 포장방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 3종 조강 시멘트 45 내지 55중량%, 생석회 5 내지 15중량%, 알루미나시멘트 15 내지 25중량%, 불산석고 10 내지 15중량%, 수산화리튬 0.1 내지 0.5중량%, 규불화나트륨 0.1 내지 3중량%, 카바이트 0.1 내지 3중량%, 및 플루오린화칼슘 1 내지 5중량%을 포함하는 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 포함하는 흙콘크리트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 흙콘크리트를 이용한 포장방법을 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.　　
본 발명의 흙콘크리트용 시멘트 조성물은 다양한 흙의 시공이 가능하므로 응용범위가 넓고 채석채취로 인한 산림 및 환경훼손과 공해를 미연에 방지하여 친환경적이고, 초기 응결속도가 빠르고 안정적이므로 장기 내구성이 반영구적이고, 동결융해 저항성이 우수한 장점이 있다. 특히, 본 발명에 따른 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 포함하는 흙콘크리트는 포장대상 흙의 물성을 정확히 파악하여 흙과 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물과의 배합비율을 조정하는 맞춤형 포장방법을 사용함으로써, 장기년한에 따른 내구성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다.　　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　　
본 발명의 일 구현예에 따르면, 3종 조강 시멘트 45 내지 55중량%, 생석회 5 내지 15중량%, 알루미나시멘트 15 내지 25중량%, 불산석고 10 내지 15중량%, 수산화리튬 0.1 내지 0.5중량%, 규불화나트륨 0.1 내지 3중량%, 카바이트 0.1 내지 3중량%, 및 플루오린화칼슘 1 내지 5중량%을 포함하는 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 제공한다.
상기 3종 조강 시멘트는 조강 시멘트로서 흙콘크리트의 응결을 촉진하는 효과를 가지며, 응결초기에 경화속도를 증가시켜 다양한 흙의 물성에 대하여 초기에 안정된 경화를 시키기 위한 역할을 한다. 상기 3종 조강 시멘트의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 45 내지 55중량%이다. 상기 3종 조강 시멘트의 함량이 45중량% 미만인 경우 열악한 경화조건(경화토의 함수률, 유기물질함유 등)에서 초기에 안정한 강도발현이 어려우며 55중량%를 초과하는 경우 경화속도의 증가로 초기 작업시간의 확보와 장기압축강도를 저하시켜 내구년한을 저하시키는 문제점이 있다.
상기 생석회는 흙에 포함된 함수량의 제어를 통하여 골재로서의 시멘트 입자와의 혼합을 용이하게 하며 또한, 생석회가 수화하여 생성된 수산화칼슘은 콘크리트의 충진제로서 보다 수밀성을 향상시키는데 기여하는 역할을 한다. 상기 생석회의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 5 내지 15중량%가 바람직하다.
상기 생석회의 함량이 5중량% 미만이면 경화토의 탈수효과가 미비하여 초기발열로 인한 수화반응속도를 향상시키기 어려우며, 15중량%를 초과하면 급격한 탈수와 발열반응으로 인한 흙콘크리트의 슬럼프를 저하시켜 시공성을 저하시키는 문제가 있다.
상기 알루미나시멘트는 내화학성이 뛰어나고 경화시 치밀한 경화체의 조직을 형성하여 고강도성을 발현시키고, 초기 경화를 촉진시키며 흙의 미립자와 유기물에 의한 콘크리트의 수경성 저하를 방지하고 또한, 강한 분산성 및 흙과의 응집성을 강화시켜주는 역할을 한다. 상기 알루미나시멘트의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 15 내지 25중량%가 바람직하다. 상기 알루미나시멘트의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 장기 안정성을 유지하는데 큰 효과를 얻을 수 있다.
또한, 일반적으로 알루미나 시멘트의 과다사용은 동결융해에 대한 저항성을 감소시키는 문제점이 있으므로 초기안정성과 동결융해의 저항성을 고려할 때 알루미나시멘트의 적정사용량은 15 내지 25중량%가 바람직하다.
상기 불산석고는 알루미나시멘트의 경화시 보조제로서 경화촉진 및 고강성을 발현하는 역할을 한다. 상기 불산석고의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 10 내지 15중량%가 바람직하다. 상기 불산석고의 함량은 알루미나시멘트의 사용량에 맞게 조절되어야 하며 그 함량이 10중량% 미만인 경우 초속경성의 발현이 난이하여 초기안정성을 확보하기가 어렵고, 15중량%를 초과하는 경우 팽창메카니즘의 작용으로 강도물성의 저하를 초래하는 문제가 있다.
상기 수산화리튬은 흙의 미립자와 유기물에 의한 콘크리트의 경화를 방지하는데 대하여 시멘트의 경화 반응성을 뛰어나게 하고, 알루미나시멘트의 초속경성을 촉진시키기 위한 성분이다. 상기 수산화리튬의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.1 내지 0.5중량%가 바람직하다. 상기 수산화리튬의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 상술한 수산화리튬의 역할에 따른 효과를 얻을 수 있다.
상기 규불화나트륨은 방수성을 가지고 있을 뿐만 아니라 흙콘크리트에 있어 시멘트 입자의 독립경화를 향상시키며 유기물과 미립자로부터 시멘트의 수화물의 생성을 촉진시키는 역할을 한다. 상기 규불화나트륨의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.1 내지 3중량%가 바람직하다. 상기 규불화나트륨의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 상술한 규불화나트륨의 역할에 따른 효과를 얻을 수 있다.
상기 카바이트는 물과의 반응에서 급격한 발열반응을 촉진시켜 시멘트경화반응의 방해물질이 존재하는 흙콘크리트의 경화 메카니즘을 원활하게 하는데 매우 중요한 역할을 한다. 또한 계절적으로 온도가 낮은 환경에서도 콘크리트의 시공물성을 확보할 뿐만 아니라 흙의 함수율을 제어하는데도 필수적인 역할을 한다. 상기 규불화나트륨의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.1 내지 3중량%가 바람직하다. 상기 카바이트의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 상술한 카바이트의 역할에 따른 효과를 얻을 수 있다.
상기 플루오린화칼슘은 충진제로서의 1차적인 사용목적이 있으며 2차적으로는 시멘트수화물의 내구성을 향상시키는데 그 역할이 있다. 상기 플루오린화칼슘의 함량은 흙콘크리트용 시멘트 조성물 100중량%를 기준으로 하여 0.1 내지 3중량%가 바람직하다. 상기 플루오린화칼슘의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 상술한 플루오린화칼슘의 역할에 따른 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 흙콘크리트용 시멘트 조성물은 상술한 성분들을 모두 포함하여야만 본 발명이 바라는 효과를 기대수준 이상으로 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 흙, 및 상기 흙 100중량부를 기준으로 하여 상술한 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 1 내지 25중량부로 포함하는 흙콘크리트를 제공한다.
본 발명에서는 일반적으로 콘크리트에 혼합 사용되는 자갈이나 모래와 같은 골재를 사용하지 않고, 상술한 흙콘크리트용 시멘트 조성물에 포장대상 흙을 포함함으로써 초기 응결이 신속히 달성되어 우수한 일축압축강도를 가지며, 침하현상을 방지하고, 고화시간을 대폭 단축시켜 단시간에 안정된 지반이 조성되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 흙콘크리트는 흙과 상술한 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 혼합한 것으로 이는 포장대상 흙의 물성에 따라 조절할 수 있다. 일례로, 연약지반의 함수율이 많거나 높은 일축압축강도를 목표로 하는 경우 흙 100중량부에 대하여 본 발명에 따른 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 다량 첨가할 수 있다.
바람직하게는 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물의 함량은 흙 100중량부를 기준으로 하여 1 내지 25중량부인 것이다. 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물의 함량이 1중량부 미만이면 흙콘크리용 시멘트 조성물의 효과가 미미하여 큰 강도 발현하기가 힘들고, 25중량부를 초과하면 단가가 상승하여 경제성 면에서 불리한 문제가 있다.
또한, 본 발명에서 골재를 대신하여 사용하는 흙은 자연상태의 현장토양을 직접 사용하는 것이 경제적인 측면에서 바람직하다. 일례로서 상기 흙은 황토, 마사토, 사질토, 해성점토 등을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 흙콘크리트의 중량백분율을 기준으로 하여 40 내지 45%의 함수율이 되도록 물을 가수하여 혼합 반죽하는 단계를 포함하는 흙콘크리트의 포장방법을 제공한다.
상기 함수율이 40% 미만이면 흙콘크리트 흐름이 적어 포장시공이 어려운 문제가 있고, 45%를 초과하면 강도 저하 및 크랙발생의 문제점이 있다.
이때, 상기 혼합 반죽하는 공정은 교반공정을 통하여 실시할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 흙콘크리트와 흙을 균일하게 혼합시킬 수 있는 방법이면 어느 것이든 가능하다.
상기 혼합 반죽된 흙콘크리트는 콘크리트의 타설방법에 따라 시공할 수 있는데, 일반적으로 시공은 도로포장에 적용하는 방법으로 실시하는 것이 좋다.
일반적으로 흙포장의 시공 시에 포장대상 흙의 함수율 등과 같은 물성에 따라 흙콘크리트의 물성이 매우 열악한 상태로 포장될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 포장방법은 포장대상 흙의 물성을 정확히 파악하여 흙에대한 흙콘크리트용 시멘트 조성물의 배합비율을 조정하는 맞춤형 포장방법으로서 장기년한에 따른 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있으며, 골재를 대신하여 도로포장 하부의 흙을 재사용(재활용)하는 환경친화적 흙콘크리트의 시공방법이다.
또한, 본 발명의 흙콘크리트를 사용하여 포장하는 방법은 신속한 경화 처리가 가능하고 우수한 일축압축강도를 가지며, 기존의 동결융해로 인한 내구년한을 획기적으로 증가시킨 안정한 포장공법인 것이다.
즉, 친환경 흙콘크리트를 이용한 도로포장 골재 대체를 위한 흙고화공법 및 함수비등 물성이 다양한 포장대상 흙의 포장공법으로서, 이를 보다 구체적으로 설명하면 마사토, 사질토 실트, 유기질 토양과 같은 다양한 흙콘크리트의 시공이 가능하므로 응용범위가 광범위하며 그 일례로 도로포장, 산책로, 주차장, 임도, 자전거도로, 연약지반, 농로, 축사지반, 집주면마당, 소도로, 흙벽돌, 블록, 저수지나 댐 상부도로 포장 등에 적용 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 포장방법은 포장대상 흙을 사용하므로 채석채취로 환경훼손를 미연에 방지하여 친환경적이다.
또한, 상기 흙콘크리트의 포장방법은 초기 응결속도가 빠르고 안정적이므로 장기내구성이 반영구적이며 동결융해 저항성이 우수하고, 설계압축강도를 다양하게 조절할 수 있다.
또한, 일반적인 콘크리트의 시공은 4℃ 이상에서 가능하기 때문에 계절에 따른 제약을 받았으나, 본 발명에 따른 흙콘크리트를 사용하면 계절에 크게 제한받지 않아 시공하기가 용이하다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 흙콘크리트를 사용하여 포장방법을 실시한 일 예를 용도별로 모식적으로 나타낸 것으로서, 도로포장에서 보조기층과 흙콘크리트의 시공단면도를 나타낸 것이다. 도 1은 산책로 및 자전거 도로, 도 2는 주차장 및 공원로에 해당하는 시공단면도이다. 또한, 도 3은 종래 도로포장의 단면을 모식적으로 나타낸 시공단면도이다.
도 3에서 보는 바와 같이 일반 도로포장시 토공량이 77cm 인데 반해, 도 1 내지 도 2에서는 본 발명의 흙콘크리트공법에 의하여 토공량을 최대 27cm로 약 50cm로 감소할 수 있다. 즉, 기층의 두께를 줄일 수 있는 것이다. 이에 따라 본 원발명은 시공예산을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
이를 구체적으로 설명하면, 흙의 함수율이 많거나 높은 일축압축강도를 목표로 하는 경우 흙 100 중량부에 대하여 친환경흙 콘크리트 시멘트의 첨가량을 높이면 되는 것이다. 예시적으로, 도로포장에서 기층은 30kg/㎠ 이상, 보조기층은 10kg/㎠ 이상의 일축 압축강도가 요구되는데, 이러한 수준은 흙 100중량부에 대하여 친환경흙 콘크리트 시멘트를 5 내지 25중량부의 범위에서 조절하면 얻을 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 효과를 얻기 위해서는 본 발명에 따른 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 포함하는 흙콘크리트를 사용하여 포장방법을 실시해야 하는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다.　 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7
흙콘크리트용 시멘트 조성물(3종 조강 시멘트, 생석회, 알루미나시멘트, 불산석고, 수산화리튬, 규불화나트륨, 카바이트, 및 플루오린화칼슘)의 각 성분을 하기 표 1에 나타낸 함량으로 측정하여 혼합하여 흙콘크리트용 시멘트 조성물을 제조하였다. 이때, 하기 표 1의 함량 단위는 중량%이다.
3종 조강 시멘트 생석회 알루미나 시멘트 불산석고 수산화리튬 규불화나트륨 카바이트 플루오린화칼슘
실시예 1 54.2 13 18 8 0.3 2 1.5 3
실시예 2 50.2 12 20 10 0.4 1.7 2.2 3.5
실시예 3 50.8 10 19 13 0.3 2.2 2 2.7
실시예 4 53.3 9 24 9 0.2 1.5 1.5 1.5
실시예 5 55 10 20 10 0.3 1.5 1 1.5
비교예 1 100 0 0 0 0 0 0 0
비교예 2 90 10 0 0 0 0 0 0
비교예 3 70 10 20 0 0 0 0 0
비교예 4 60 10 20 10 0 0 0 0
비교예 5 59.7 10 20 10 0.3 0 0 0
비교예 6 58.2 10 20 10 0.3 1.5 0 0
비교예 7 57.2 10 20 10 0.3 1.5 1 0
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7에 따라 제조된 흙콘크리트용 시멘트 조성물은 하기 표 2에 나타낸 함량으로 측정한 후, 흙과 혼합하여 흙콘크리트를 제조하였다. 이때, 상기 흙콘크리트용 시멘트 조성물의 함량은 흙 100중량부에 대한 중량부이다. 그 다음 제조된 흙콘크리트를 하기 표 2에 나타낸 함수율이 되도록 물을 가수하여 혼합반죽하였다.
실시예 흙콘크리트용 시멘트 조성물 흙 종류 함수율(%)
실시예 6 5%(실시예 1) 황토 40
실시예 7 10%(실시예 2) 황토 43
실시예 8 15%(실시예 3) 황토 42
실시예 9 5%(실시예 1) 마사토 45
실시예 10 10%(실시예 1) 마사토 43
실시예 11 15%(실시예 1) 마사토 44
실시예 12 5%(실시예 2) 사질토 42
실시예 13 10%(실시예 2) 사질토 44
실시예 14 15%(실시예 2) 사질토 40
실시예 15 5%(실시예 3) 해성점토 43
실시예 16 10%(실시예 4) 해성점토 42
실시예 17 15%(실시예 4) 해성점토 44
실시예 18 15%(실시예 5) 마사토 45
비교예 8 15%(비교예 1) 마사토 45
비교예 9 15%(비교예 2) 마사토 45
비교예 10 15%(비교예 3) 마사토 45
비교예 11 15%(비교예 4) 마사토 45
비교예 12 15%(비교예 5) 마사토 45
비교예 13 15%(비교예 6) 마사토 45
비교예 14 15%(비교예 7) 마사토 45
시공 물성 측정
상기 실시예 6 내지 18에서 제조된 흙콘크리트 및 비교예 8 내지 14에 따른 콘크리트에 대하여 물성측정을 실시하였다. 측정방법은 하기와 같이 실시하였다. 또한, 일축압축강도 및 투수계수 측정시 시료의 양생기간은 7일과 28일로 각각 실시하였다.
하기 표 3은 실시예 6 내지 18 및 비교예 8 내지 14의 결과를 나타낸 것이다.
(1) 일축압축강도(㎏/㎠)는 KS F 2405 시험방법을 적용하여 측정하였다.
(2) 투수계수(㎝/sec)는 KS F 2322 시험방법을 적용하여 측정하였다.
(3) 동결융해저항성은 KS F 2456(급속동결융해에 대한 콘크리트저항시험 방법)시험방법을 적용하여 측정하였다.
(4) 응결시간인 초결은 KSF2476 시험방법을 적용하여 측정하였다.
일축압축강도 (㎏/㎠) 투수계수 (㎝/sec) 동결융해 저항성 (300cycle) 대상토 초결 (시:분)
7일 28일 7일 28일
실시예 6 15 25 2.0*10-8 4.6*10-9 13% 황토의 습윤밀도: 1550g/㎠ 황토의 함수비: 60% 3:03
실시예 7 90.5 150 3.0*10-8 5.5*10-9 2:46
실시예 8 152 250 5.6*10-9 5.5*10-9 2:37
실시예 9 45 102 3.0*10-9 2.5*10-9 10% 황토의 습윤밀도: 1750g/㎠ 황토의 함수비: 30% 2:57
실시예 10 120 275 1.0*10-9 0.7*10-9 2:41
실시예 11 210 305 0.6*10-9 0.5*10-9 2:20
실시예 12 60 155 1.0*10-9 1.5*10-9 8% 황토의 습윤밀도: 1810g/㎠ 황토의 함수비: 15% 2:55
실시예 13 130 295 0.8*10-9 0.9*10-9 2:42
실시예 14 205 315 0.6*10-9 0.4*10-9 2:13
실시예 15 11 22 7.0*10-7 8.6*10-8 18% 황토의 습윤밀도: 1450g/㎠ 황토의 함수비: 68% 3:24
실시예 16 45 75 5.0*10-8 4.5*10-8 3:01
실시예 17 65 120 5.6*10-8 4.0*10-8 2:48
실시예 18 185 310 1.5*10-9 0.5*10-9 10% 실시예 11과 동일 2:18
비교예 8 34 60 6.5*10-7 4.5*10-7 40% 실시예 11과 동일 5:05
비교예 9 55 80 6.1*10-7 6.0*10-7 40% 실시예 11과 동일 4:50
비교예 10 56 75 6.5*10-8 7.5*10-8 45% 실시예 11과 동일 3:48
비교예 11 94 140 5.6*10-8 4.6*10-8 28% 실시예 11과 동일 3:09
비교예 12 143 180 7.4*10-9 6.7*10-9 28% 실시예 11과 동일 2:52
비교예 13 168 230 7.5*10-9 6.6*10-9 20% 실시예 11과 동일 2:48
비교예 14 172 270 6.6*10-9 5.6*10-9 15% 실시예 11과 동일 2:41
상기 표 3에서 보는 바와 같이 마사토 및 흙콘크리트용 시멘트 조성물의 함량을 동일한 조건으로 실시한 실시예 11과 비교예 8 내지 14의 결과를 비교하면, 실시예 11은 비교예 8 내지 14에 비하여 일축압축강도가 현저하게 높았고, 동결융해저항성도 실시예 11이 비교예 8 내지 14에 비하여 매우 우수함을 알 수 있었다.
또한, 실시예 11의 투수계수는 비교예 8 내지 14에 비하여 현저하게 낮음을 알 수 있는데, 본 발명에서는 투수계수를 현저하게 낮추어 비나 물이 도로 포장시 노면에 흡수되는 것을 방지하는 효과를 가지며, 이로 인하여 배수성 포장이 가능하다. 배수성 포장이란 노면에서 빗물을 신속히 포장체 밖으로 배수하는 것을 목적으로 하며 배수성 포장용 아스팔트 혼합물을 표층 또는 기층에 이용, 보조기층 이하로 빗물이 침투하지 않는 구조로 하는 것이다. 또한, 본 발명에서의 투수계수가 낮음에 따라 동결융해에 강한 효과를 가지는데, 이는 물이 흙콘크리트 사이에 흡수되지 않기 때문에 겨울철 물이 얼거나 녹아 박리박락을 일으키지 않기 때문이며, 이로인해 압축강도감소률도 낮아지는 효과를 얻는 것이다. 또한, 본 발명은 동결융해에 강하기 때문에 압축강도감소률이 낮아져 내구성이 장기 유지될 수 있는 것이다.
또한, 실시예 11과 비교예 8 내지 14의 초결 결과를 비교해 보면, 본 발명의 실시예 11가 응결속도가 보다 빠름을 알 수 있다. 즉, 종래기술에서는 초기경화가 늦어 외부습기나 환경영향 예를 들어 우수기나 안개 등에 의해 흙의 흡수률이 변화하고 이에 따라 팽윤현상이 일어나므로 추후 포장시공이 종결이 된 후에도 표면강도가 저하되고 동결융해가 발생하게 된다. 그러나 본 발명은 초기경화가 빠르기 때문에 빠른 속도로 투수계수가 낮아져 종래기술의 문제점인 팽윤현상으로 표면강도가 저하되고 동결융해가 발생하는 문제점을 방지할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　
도 1은 본 발명에 따른 흙콘크리트를 사용하여 포장방법을 실시한 일 예를 모식적으로 나타낸 산책로 및 자전거 도로에 해당하는 시공단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 흙콘크리트를 사용하여 포장방법을 실시한 일 예를 모식적으로 나타낸 주차장 및 공원로에 해당하는 시공단면도이다.
도 3은 종래 도로포장의 단면을 모식적으로 나타낸 시공단면도이다.

Claims (6)

  1. 3종 조강 시멘트 45 내지 55중량%;
    생석회 5 내지 15중량%;
    알루미나시멘트 15 내지 25중량%;
    불산석고 10 내지 15중량%;
    수산화리튬 0.1 내지 0.5중량%;
    규불화나트륨 0.1 내지 3중량%;
    카바이트 0.1 내지 3중량%; 및
    플루오린화칼슘 1 내지 5중량%을 포함하는 흙콘크리트용 시멘트 조성물.
  2. 흙; 및
    상기 흙 100중량부를 기준으로 하여 제1항에 따른 흙콘크리트용 시멘트 조성물 1 내지 25중량부를 포함하는 흙콘크리트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 흙은 황토, 마사토, 사질토, 해성점토, 및 이들이 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 흙콘크리트.
  4. 제2항에 따른 흙콘크리트의 중량백분율을 기준으로 하여 40 내지 45%의 함수율이 되도록 물을 가수하여 혼합 반죽하는 단계를 포함하는 흙콘크리트의 제조방법.
  5. 제2항에 따른 흙콘크리트의 중량백분율을 기준으로 하여 40 내지 45%의 함수율이 되도록 물을 가수하여 혼합 반죽하는 단계를 포함하는 블록 제품.
  6. 제4항에 따라 제조된 흙콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 하는 포장방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222103B1 (ko) 2012-06-19 2013-02-07 (유)한국기계 라텍스 개질 콘크리트 조성물 및 이것을 이용한 시공방법
KR101920005B1 (ko) 2018-01-25 2018-11-19 케이지포장건설(주) 투수아스팔트 콘크리트 혼합물 및 그 제조방법
CN110965425A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 广州市芳村建筑工程有限公司 沥青混凝土路面施工方法
KR102651244B1 (ko) * 2024-01-19 2024-03-27 (주)한일카본 그라우트 조성물 및 이를 이용한 사면보강 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980043021A (ko) * 1998-05-20 1998-08-17 최익순 토양 콘크리트용 첨가재 및 그 토양 콘크리트
KR20000073533A (ko) * 1999-05-11 2000-12-05 김승곤 고강도 흙포장 첨가재 조성물 및 그 조성물을 토양에 첨가하여
JP2001114545A (ja) 1999-10-18 2001-04-24 Onoda Co セメント混和剤及びそれを用いたセメント組成物
KR100570958B1 (ko) 2005-10-15 2006-04-13 (주) 지오시스 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980043021A (ko) * 1998-05-20 1998-08-17 최익순 토양 콘크리트용 첨가재 및 그 토양 콘크리트
KR20000073533A (ko) * 1999-05-11 2000-12-05 김승곤 고강도 흙포장 첨가재 조성물 및 그 조성물을 토양에 첨가하여
JP2001114545A (ja) 1999-10-18 2001-04-24 Onoda Co セメント混和剤及びそれを用いたセメント組成物
KR100570958B1 (ko) 2005-10-15 2006-04-13 (주) 지오시스 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222103B1 (ko) 2012-06-19 2013-02-07 (유)한국기계 라텍스 개질 콘크리트 조성물 및 이것을 이용한 시공방법
KR101920005B1 (ko) 2018-01-25 2018-11-19 케이지포장건설(주) 투수아스팔트 콘크리트 혼합물 및 그 제조방법
CN110965425A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 广州市芳村建筑工程有限公司 沥青混凝土路面施工方法
KR102651244B1 (ko) * 2024-01-19 2024-03-27 (주)한일카본 그라우트 조성물 및 이를 이용한 사면보강 시공방법

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